• Изохорный процесс

Объем не изменяется: V = const. Следовательно, ΔV = 0 и А = –A ' = 0, т.е. никакой механической работа не совершается. Первое начало термодинамики будет иметь вид:

При изохорном процессе вся энергия, сообщаемая газу путем теплообмена, расходуется целиком на увеличение его внутренней энергии.

• Изотермический процесс

Температура газа не изменяется: Τ = const. Следовательно, ΔT = 0 и ΔU = 0. Первое начало термодинамики будет имеет вид:

При изотермическом процессе вся энергия, сообщаемая газу путем теплообмена, идет на совершение газом работы.

• Изобарный процесс

Давление не изменяется: p = const. При расширении газ совершает работу Α = p⋅ΔV и нагревается, т.е. изменяется его внутренняя энергия.Первое начало термодинамики будет имеет вид:

При изобарном процессе количество теплоты, сообщенное термодинамической системе, расходуется на изменение ее внутренней энергии и на совершение работы системой против внешних сил.

• Адиабатный процесс

Адиабатный процесс — это процесс, происходящий без теплообмена системы с окружающей средой, т.е. Q = 0. Такие процессы происходят при хорошей теплоизоляции системы либо при быстрых процессах, когда теплообмен практически не успевает произойти. Первое начало термодинамики будет имеет вид:

 

9. Теплоемкость. Удельная и молярная теплоемкости. Уравнение Майера ?

Ответ:

Теплоёмкость тела — физическая величина , определяющая отношение бесконечно малого количества теплоты δQ, полученного телом, к соответствующему приращению его температуры δT :

Удельная теплоемкость вещества — величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 кг вещества на 1 К:    Молярная теплоемкость—величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 моль вещества на 1 К: 

  

Уравнение Майера :   (оно говорит о том, что Сp всегда больше СV ровно на величину молярной газовой постоянной. Это объясняется тем, чтобы осуществить нагревание газа при постоянном давлении требуется еще дополнительное количество теплоты на совершение работы расширения газа, так как постоянство давления обеспечивается увеличением объема газа. )

10. Изопроцессы. Работа расширения газа для различных процессов ?

Ответ: Изопроцессы - процессы, протекающие при неизменном значении одного из параметров.

• Изотермический процесс (T = const, следовательно ΔU = 0). По первому закону термодинамики: Q = A'. 

В изотермическом процессе температура газа не изменяется, следовательно, не изменяется и внутренняя энергия газа, ΔU = 0.

Первый закон термодинамики для изотермического процесса выражается работу соотношением :  Q = A.

• Газ совершает работу A' за счет подводимого тепла Q (A'>0, Q>0). Совершение работы внешними силами A (сжатие газа) требует отвода тепла Q от газа для сохранения его температуры (A>0, Q<0). Изохорный процесс (V = const, следовательно A = 0). По первому закону термодинамики: ΔU = Q. Нагревание газа в закрытом сосуде приводит к увеличению его внутренней энергии U (температуры) (Q>0, ΔU>0). Охлаждение газа в закрытом сосуде приводит к уменьшению его внутренней энергии U (температуры) (Q<0, ΔU<0).

В изохорном процессе (V = const) газ работы не совершает, A = 0.

• Изобарный процесс (p = const). По первому закону термодинамики: Q = ΔU + A'. Подводимое к газу тепло Q частично идет на увеличение внутренней энергии U, а частично на совершение работы газом A' (Q>0, ΔU>0, A'>0). Работа внешних сил A при изобарном сжатии газа требует отвода тепла Q от газа, одновременно уменьшается его внутренняя энергия U (Q<0, ΔU<0, A>0).

В изобарном процессе (p = const) работа, совершаемая газом, выражается соотношением:

A = p (V₂ – V₁) = pΔV.

• Адиабатный процесс - процесс, протекающий без теплообмена с окружающей средой (Q = 0). По первому закону термодинамики: ΔU = A.  Вся работа внешних сил А идет только на увеличение внутренней энергии газа (A>0, ΔU>0). Работа газа А' совершается только за счет потери внутренней энергии газа (A'>0, ΔU<0).

11. Адиабатический процесс. Работа расширения газа при адиабатическом процессе ?

Ответ:

Адиабатный процесс — это процесс, происходящий без теплообмена системы с окружающей средой, т.е. Q = 0. Такие процессы происходят при хорошей теплоизоляции системы либо при быстрых процессах, когда теплообмен практически не успевает произойти.

Адиабатный процесс - процесс, протекающий без теплообмена с окружающей средой (Q = 0). Согласно первому закону термодинамики: ΔU = A.  Вся работа внешних сил А идет только на увеличение внутренней энергии газа.  Работа газа А' совершается только за счет потери внутренней энергии газа.